串行通訊的概念
串行通訊:一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。
串行通訊的特點是:數(shù)據(jù)位傳送,傳按位順序進行,最少只需一根傳輸線即可完成,成本低但送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。
根據(jù)信息的傳送方向,串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種。
串口通訊--接口電路
能夠完成上述“串<- ->并”轉(zhuǎn)換功能的電路,通常稱為“通用異步收發(fā)器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:Intel 8250/8251,16550。
波特率
數(shù)據(jù)位與停止位
數(shù)據(jù)位:1位、2位
停止位:1位、1.5位、2位
流控制
流控制在串行通訊中的作用:解決丟失數(shù)據(jù)的問題 。
.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS(請求發(fā)送/清除發(fā)送)流控制和DTR/DSR(數(shù)據(jù)終端就緒/數(shù)據(jù)設置就緒)流控制 。
.軟件流控制
一般通過XON/XOFF來實現(xiàn)軟件流控制。
奇偶校驗
奇校驗:所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗位)中,“1”的個數(shù)為奇數(shù),如:
1 0110,0101
0 0110,0001
偶校驗:所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗位)中,“1”的個數(shù)為偶數(shù),如:
1 0100,0101
0 0100,0001
1.電氣特性
EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定。
在TxD和RxD上:
邏輯1(MARK) =-3V~-15V
邏輯0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上:
信號有效(接通,ON狀態(tài),正電壓)=+3V~+15V
信號無效(斷開,OFF狀態(tài),負電壓) = -3V~-15V
TTL<- ->RS232轉(zhuǎn)換芯片
連接器的機械特性
程控直流電源串口通信基本接線方法
2、RS-232C的接口信號DSR DTR
RS-232C規(guī)標準接口有25條線,4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線,常用的只有9根,它們是:
(1)聯(lián)絡控制信號線:
數(shù)據(jù)裝置準備好(Data set ready-DSR)——有效時(ON)狀態(tài),表明通信裝置處于可以使用的狀態(tài)。
數(shù)據(jù)終端準備好(Data set ready-DTR)——有效時(ON)狀態(tài),表明數(shù)據(jù)終端可以使用。
這兩個信號有時連到程控直流電源上,一上電就立即有效。這兩個設備狀態(tài)信號有效,只表示設備本身可用,并不說明通信鏈路可以開始進行通信了,能否開始進行通信要由下面的控制信號決定。
RS-232C的接口信號RTS CTS
請求發(fā)送(Request to send-RTS)——用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù),即當終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時,使該信號有效(ON狀態(tài)),向MODEM請求發(fā)送。它用來控制MODEM是否要進入發(fā)送狀態(tài)。
允許發(fā)送(Clear to send-CTS)——用來表示DCE準備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù),是對請求發(fā)送信號RTS的響應信號。當MODEM已準備好接收終端傳來的數(shù)據(jù),并向前發(fā)送時,使該信號有效,通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)。
這對RTS/CTS請求應答聯(lián)絡信號是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中,因配置雙向通道,故不需要RTS/CTS聯(lián)絡信號,使其變高。
RS-232C的接口信號DCD RI
接收線信號檢出(Received Line detection-RLSD)——用來表示DCE已接通通信鏈路,告知DTE準備接收數(shù)據(jù)。
當本地的MODEM收到由通信鏈路另一端(遠地)的MODEM送來的載波信號時,使RLSD信號有效,通知終端準備接收,并且由MODEM將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后,沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectection-DCD)線。
振鈴指示(Ringing-RI)——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時,使該信號有效(ON狀態(tài)),通知終端,已被呼叫。
RS-232C的接口信號 ---TxD RxD
(2)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線:
發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitted data-TxD)——通過TxD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM,(DTE→DCE)。
接收數(shù)據(jù)(Received data-RxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù),(DCE→DTE)。
(3)地線
有兩根線SG、PG——信號地和保護地信號線,無方向。
實際應用
NULL MORDEM 的標準接法
計算機程控直流電源串口通信常用連接
程控直流電源電路其它通信方式
與外界的信息交換稱為通訊。
基本的通訊方式有并行通訊和串行通訊兩種。
一條信息的各位數(shù)據(jù)被同時傳送的通訊方式稱為并行通訊。
并行通訊的特點是:各數(shù)據(jù)位同時傳送,傳送速度快、效率高,但有多少數(shù)據(jù)位就
需多少根數(shù)據(jù)線,因此傳送成本高,且只適用于近距離(相距數(shù)米)的通訊。
并行接口
目前,計算機中的并行接口主要作為打印機端口,接口使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂“并行”,是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送,這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高,但并行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,容易出錯。
現(xiàn)在有五種常見的并口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多數(shù)PC機配有4位或8位的并口,許多利用Intel386芯片組的便攜機配有EPP口,支持全部IEEE1284并口規(guī)格的計算機配有ECP并口。
標準并行口4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數(shù)據(jù),但可以輸出8位數(shù)據(jù);8位口可以一次輸入和輸出8位數(shù)據(jù);半8位也可以。
EPP口(增強并行口):由Intel等公司開發(fā),允許8位雙向數(shù)據(jù)傳送,可以連接各種非打印機設備,如掃描儀、LAN適配器、磁盤驅(qū)動器和CDROM 驅(qū)動器等。
ECP口(擴展并行口):由Microsoft、HP公司開發(fā),能支持命令周期、數(shù)據(jù)周期和多個邏輯設備尋址,在多任務環(huán)境下可以使用DMA(直接存儲器 訪問)。
目前,計算機中的并行接口主要作為打印機端口,接口使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂“并行”,是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送,這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高,但并行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,容易出錯。
現(xiàn)在有五種常見的并口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多數(shù)PC機配有4位或8位的并口,許多利用Intel386芯片組的便攜機配有EPP口,支持全部IEEE1284并口規(guī)格的計算機配有ECP并口。
標準并行口4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數(shù)據(jù),但可以輸出8位數(shù)據(jù);8位口可以一次輸入和輸出8位數(shù)據(jù);半8位也可以。
EPP口(增強并行口):由Intel等公司開發(fā),允許8位雙向數(shù)據(jù)傳送,可以連接各種非打印機設備,如掃描儀、LAN適配器、磁盤驅(qū)動器和CDROM 驅(qū)動器等。
ECP口(擴展并行口):由Microsoft、HP公司開發(fā),能支持命令周期、數(shù)據(jù)周期和多個邏輯設備尋址,在多任務環(huán)境下可以使用DMA(直接存儲器 訪問)。
單工、半雙工和全雙工的定義
如果在通信過程的任意時刻,信息只能由一方A傳到另一方B,則稱為單工。
如果在任意時刻,信息既可由A傳到B,又能由B傳A,但只能由一個方向上的傳輸存在,稱為半雙工傳輸。
如果在任意時刻,線路上存在A到B和B到A的雙向信號傳輸,則稱為全雙工。
數(shù)據(jù)傳輸方向
電話線就是二線全雙工信道。 由于采用了回波抵消技術,雙向的傳輸信號不致混淆不清。
雙工信道有時也將收、發(fā)信道分開,采用分離的線路或頻帶傳輸相反方向的信號,如回線傳輸。